Bedste svar
I betragtning af deres anvendelse i elektriske systemer besluttes det, hvad der gør en god leder på forskellige kriterier. Normalt skal gode strømførende ledere have følgende egenskaber:
- Lav resistivitet / / høj ledningsevne
- Lav temperaturkoefficient for resistivitet
- God varmeledningsevne
- Skal være let tilgængeligt
- Miljøstabilitet
- Smidbarhed
- Bør være meget duktil
- Fremragende til fremstillingsprocessen
- Let at få i former, stænger og ledninger.
- Økonomisk levedygtighed
Kobber scorer i forhold til andre i de fleste henseender og foretrækkes generelt. Aluminium finder også god anvendelse på grund af omkostningsfaktor, da også nogle egenskaber er bedre – som varmeledningsevne, smidbarhed osv.
Når det er sagt, vil en god leder til forskellige krav være anderledes. Messing er den mest almindelige leder efter kobber og får præference på grund af sin brugbare natur og lavere omkostninger sammenlignet med kobber.
I kritiske applikationer får Silver præference på trods af høje omkostninger på grund af sine overlegne egenskaber som leder. Selv guld finder sit sted for kontaktmaterialer i ekstreme tilfælde.
For koblingskontakter er wolfram almindelig på grund af dets evne til at modstå lysbue, lavt slid og relativ inert natur / modstandsdygtighed over for oxidation.
Selv GI-ledning betragtes som et godt materiale til jordleder, da det er billigt, kan modstå hårdt vejr og fugtighed. Det er let tilgængeligt og hårdt mod mekaniske belastninger. Det går dybt under jorden og forbliver i kontakt med saltvand.
Svar
Metaller har “valens” -elektroner, som er frie til at bevæge sig gennem metalgitterstrukturen. Spændt af et elektrisk felt vil elektroner hoppe som billardkugler med daisy-chain-reaktioner, ikke så perfekt lige som nedenfor, da dette er et eksempel kontrolleret af strenge.
Men når feltet med en ultra hurtig vekselstrøm, bliver det svært at bevæge sig og har således meget høj modstand i midten og flyder kun på den ydre hud. Dette er “hudeffekt”. Dybden krymper med stigende RF-frekvens.
Så en god leder skal have meget hudoverfladeareal som flade ark eller fletning.
Nogle valg er flet fletningstråd, men for strømtransformatorer foretrækkes ofte fladt ark kobber eller aluminium og pakket med sammenflettede lag af kraftpapir undertiden belagt med et hårdt tyndt plastlag og viklet rundt om stålkernen for maksimal isolering og effektoverførsel.
Så en god leder skal også have god isolering.
Da induktans øger impedans, er en god leder skal have lav induktans for vekselstrøm ved stigende frekvenser .. Induktans skyldes primært forholdet mellem bredde og længde og parallelle ledninger dividerer induktansen med antallet af ledninger eller kabler. Kraftledninger reducerer induktansen ved at bruge 4 linjer pr. Fase, og mellemrummene mellem disse ledninger forbedrer nedbrydningstærsklen mellem faser samt reducerer effekter fra vind som vindmodstand og vibrationsresonans.
Så en god leder skal have lav induktans eller bruge isolerede flere tråde. Et andet eksempel er Litz-ledning. (flerstrenget belagt “magnetråd”)
De bedste ledere kaldes superledere under en tærskel nær absolut nul elektronstrøm er friktionsfri.
Ved stuetemperatur er materialeledningsevne i rækkefølge for at øge præference er stål, aluminium, guld, kobber, sølv og grafen (C). Men for transmissionslinjer skal det være meget stærkt at understøtte dets samlede vægt under spænding og modstå oxidation (rust) og andre egenskaber.
Så en god leder skal overvej også mekaniske og materielle ledningsegenskaber.
Sammenfattende “God” afhænger af dine krav, hvilket betyder, at ethvert krav eller endda spørgsmål skal have en specifikation FOR DEN BEDSTE MULIGE løsning.